第九章洗涤作用1课件

上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜第九章第九章 洗涤作用洗涤作用洗涤定义：洗涤定义：将浸在某种介质将浸在某种介质(一般为水一般为水)中的固体表面的污垢中的固体表面的污垢去除的过程称为洗涤。去除的过程称为洗涤。洗涤剂作用：洗涤剂作用：减弱污垢与固体表面的粘附作用减弱污垢与固体表面的粘附作用洗涤作用：洗涤作用：在洗涤剂的作用下施以机械力搅动，借助于介质在洗涤剂的作用下施以机械力搅动，借助于介质（水）的冲力将污垢与固体表面分离而悬浮于介质中，（水）的冲力将污垢与固体表面分离而悬浮于介质中，最后将污垢冲洗干净。最后将污垢冲洗干净。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.19.1洗涤作用的简介洗涤作用的简介9.1.1 9.1.1 污垢污垢 1.1.液体污垢液体污垢 皮皮脂脂、动动植植物物油油、矿矿物物油油。(原原油油、燃燃料料油油、润润滑滑油油、煤煤焦焦油油等等)。液液体体污污垢垢在在洗洗涤涤过过程程被被清清除除的的难难易易程程度度，取取决决于于洗洗涤涤液液存存在在时时液液体体污污垢垢与与基基物物的的接接触角，接触角越大越易清除触角，接触角越大越易清除。2.2.固体污垢固体污垢 尘埃、粘土、砂、铁锈、灰、碳黑。这些颗粒表尘埃、粘土、砂、铁锈、灰、碳黑。这些颗粒表面有时带正电、有时带负电。面有时带正电、有时带负电。固体污垢通常以固体污垢通常以vandervander WaalsWaals力粘附在基物表面力粘附在基物表面。混合污垢2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.1.2 9.1.2 污垢的粘附污垢的粘附1.1.机械力结合机械力结合 主主要要表表现现为为固固体体尘尘土土的的粘粘附附现现象象。机机械械力力较较弱弱，这这种种污污垢垢几几乎乎可可用用单单纯纯的的搅搅动动和和振振动动力力将将其其除除去去。污污垢垢粒粒子子0.1m，难难去除。夹在纤维中间和凹处的污垢有时也较难去除去除。夹在纤维中间和凹处的污垢有时也较难去除。2.2.静电力结合静电力结合表表9.1 纤维在水中的带电纤维在水中的带电纤维/mv纤维/mv羊毛-48棉-38醋酸酯纤维-36丝-1 炭炭黑黑、氧氧化化铁铁 等等固固体体污污垢垢的的粒粒子子在在一一定定条条件件下下带带正正电电荷荷，因因 此此，带带 有有 负负 电电 荷荷 的的 纤纤 维维 表表 现现 出出 极极 强强 的的 静静 电电 引引 力力。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜图图9-1 氧离子的桥梁作用氧离子的桥梁作用 另另外外，水水中中含含有有的的多多价价阳阳离离子子Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等等在在带带负负电电的的纤纤维维和和带带负负电电的的污污垢垢粒粒子子之之间间，可可以以形形成成所所谓谓多多价价阳离子桥阳离子桥。如图。如图9.1所示。所示。有时，多有时，多价阳离子桥可价阳离子桥可能成为能成为纤维纤维上上附着污垢的主附着污垢的主要原因。要原因。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜3.3.化学力结合化学力结合 通通过过化化学学吸吸附附产产生生化化学学结结合合力力与与固固体体表表面面的的粘粘附附。例例如如金金属表面的锈就是通过化学键粘附于金属表面。属表面的锈就是通过化学键粘附于金属表面。4.4.分子间力粘附分子间力粘附分子间范德华力分子间范德华力(包括氢键包括氢键)例例：油油污污在在各各种种非非极极性性高高分分子子材材料料上上的的粘粘附附，油油污污的的疏疏水水基通过范德华力吸附于高分子材料的表面上。基通过范德华力吸附于高分子材料的表面上。污污垢垢与与表表面面一一般般无无氢氢键键形形成成，但但若若形形成成时时，则则污污斑斑难难以以去去除除。例例：天天然然纤纤维维织织品品如如：棉棉、麻麻和和丝丝织织品品与与血血渍渍的的粘粘附附，棉棉麻麻织织物物中中的的纤纤维维上上有有大大量量羟羟基基存存在在，丝丝织织物物的的主主要要成成分分是是蛋蛋白白质质，含含有有大大量量的的多多肽肽，血血渍渍可可以以通通过过氢氢键键与与织织物物粘粘附附，这这是是很难除去的。很难除去的。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜 不不同同性性质质的的表表面面与与不不同同性性质质的的污污垢垢，有有不不同同的的粘粘附强度。附强度。水水为为介介质质时时，非非极极性性污污垢垢（炭炭黑黑、石石油油等等），比比极极性性污污垢垢(如如粘粘土土、粉粉尘尘、脂脂肪肪等等)不不容容易易洗洗涤涤；对对于于非非极极性性污污垢垢，疏疏水水表表面面(如如聚聚脂脂、聚聚丙丙烯烯)比比亲亲水水表表面面(如如棉棉花花、玻玻璃璃)更更不不容易去除；对于极性污垢，亲水表面比疏水表面更不易洗涤。容易去除；对于极性污垢，亲水表面比疏水表面更不易洗涤。从从纯纯粹粹机机械械作作用用考考虑虑，固固体体污污垢垢在在纤纤维维性性物物品品表表面面上，较光滑表面上易粘附，固体污垢质点越小则越不易去除。上，较光滑表面上易粘附，固体污垢质点越小则越不易去除。5.5.油性结合油性结合 在在塑塑料料制制品品上上的的油油性性污污垢垢，具具有有把把污污垢垢和和塑塑料料本本身身粘粘附附在在一一起起的的作作用用，这这种种粘粘附附作作用用可可认认为为是是油油性性结结合合。污污垢垢形形成成一一种种固固溶溶体体而而渗渗透透到到非非极极性性纤纤维维（如如聚聚酯酯纤纤维维）内内部部，使使污污垢垢不不易易洗涤，是一种重要的粘附形式。洗涤，是一种重要的粘附形式。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜 图图9-2 洗洗涤基本过程涤基本过程9.1.3 9.1.3 洗涤过程洗涤过程2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜洗涤作用的基本过程洗涤作用的基本过程 1.1.洗涤剂对油污及纤维表面吸附作用洗涤剂对油污及纤维表面吸附作用 洗涤剂分子或离子在污垢及纤维的界面上定向吸附。洗涤剂分子或离子在污垢及纤维的界面上定向吸附。2.2.污垢的润湿和渗透污垢的润湿和渗透 由由于于洗洗涤涤剂剂的的定定向向吸吸附附和和表表面面张张力力的的降降低低，使使污污垢垢在在纤纤维维上润湿并在两者间渗透，减弱污垢在纤维上的附着力。上润湿并在两者间渗透，减弱污垢在纤维上的附着力。3.3.污垢的脱落污垢的脱落 洗洗涤涤剂剂提提高高了了纤纤维维和和污污垢垢的的负负性性电电荷荷（阴阴离离子子表表面面活活性性剂剂），使其产生静电排斥，在机械作用下，促使污垢脱落。，使其产生静电排斥，在机械作用下，促使污垢脱落。4.4.污垢的乳化分散污垢的乳化分散 形成稳定的分散体系，污垢能够进入洗涤剂的胶团中，从形成稳定的分散体系，污垢能够进入洗涤剂的胶团中，从而发生增溶。而发生增溶。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜一是降低污垢与物体表面的结合力，具有使污垢脱一是降低污垢与物体表面的结合力，具有使污垢脱离物体表面的能力；离物体表面的能力；二是具有防止污垢再沉积的能力。二是具有防止污垢再沉积的能力。洗涤剂的作用洗涤剂的作用McbainMcbain对肥皂洗涤机理提出污垢反应式对肥皂洗涤机理提出污垢反应式洗洗涤涤过过程程是是一一个个可可逆逆过过程程，分分散散和和悬悬浮浮于于介介质质中中的的污污垢垢可可能能从从介介质质中中重重新新沉沉积积于于固固体体表表面面（使使被被洗洗物物变变脏脏），为污垢在物体表面的再沉积。，为污垢在物体表面的再沉积。干洗2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.1.4 9.1.4 洗涤剂的作用洗涤剂的作用1.1.改善水对洗涤物表面的润湿性改善水对洗涤物表面的润湿性 纤维材料材料临界润湿表面张力（临界润湿表面张力（c，达因，达因/厘米）厘米）接触角（接触角（，度），度）聚四氟乙聚四氟乙烯18，16108，124聚丙聚丙烯2990聚乙聚乙烯31，3294，92聚苯乙聚苯乙烯33，30，3691，90聚聚酯43，42.581尼尼龙664670聚丙聚丙烯腈4448纤维素（再生）素（再生）44032，33表表9-2 一些纤维材料的临界表面张力和水在其表面上的接触角一些纤维材料的临界表面张力和水在其表面上的接触角润湿2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜2.2.增强污垢的分散和悬浮能力增强污垢的分散和悬浮能力 洗涤剂具有洗涤剂具有乳化能力乳化能力能将从物品表面脱落下来的能将从物品表面脱落下来的液体油污乳化成液体油污乳化成小油滴小油滴而分散悬浮于水中。而分散悬浮于水中。阴离子型洗涤剂阴离子型洗涤剂使使油水界面带电油水界面带电阻止油珠的并阻止油珠的并聚；水相中的聚；水相中的固体污垢表面带电固体污垢表面带电，产生静电斥力提高，产生静电斥力提高了分散稳定性了分散稳定性 非离子型洗涤剂非离子型洗涤剂较长的水化聚氧乙烯链产生较长的水化聚氧乙烯链产生空空间位阻间位阻使得油污和固体污垢分散稳定于水中。使得油污和固体污垢分散稳定于水中。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.2 9.2 液体污垢的去除液体污垢的去除液体油污的去除是通过液体油污的去除是通过卷缩机理卷缩机理实现的，即洗涤液优实现的，即洗涤液优先先润湿润湿固体表面，而使油污卷缩起来。固体表面，而使油污卷缩起来。洗涤作用第一步，是洗涤液洗涤作用第一步，是洗涤液(介质加洗涤剂介质加洗涤剂)润湿物表面润湿物表面 在在一一般般条条件件下下，表表面面活活性性剂剂水水溶溶液液的的表表面面张张力力可可以以低低于于一一般般纤纤维维材材料料的的临临界界表表面面张张力力(即即可可以以铺铺展展)，纤纤维维的的润润湿湿在在洗涤过程中不是什么严重问题。洗涤过程中不是什么严重问题。另另外外，粗粗糙糙表表面面比比光光滑滑表表面面更更易易润润湿湿，所所以以，洗洗涤涤液液对对纤维表面的润湿更不会发生困难。纤维表面的润湿更不会发生困难。铺展的油膜存于表面2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜卷缩机理卷缩机理图图 9-3 a表面上的油膜；表面上的油膜；bc在有表面活性剂存在时卷缩成油珠在有表面活性剂存在时卷缩成油珠2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜 由此可看出，两种液体在固体表面上的粘附张力是油污液由此可看出，两种液体在固体表面上的粘附张力是油污液体被洗涤液从固体表面卷缩成油珠的重要参数。体被洗涤液从固体表面卷缩成油珠的重要参数。可推导出：可推导出：2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜图图9-4 a表面上的油膜，水溶液接触角表面上的油膜，水溶液接触角 0 0，或或不不存存在在，油油污污卷卷缩缩成成球球状状，则则油油污污将将被被彻彻底底洗去。此条件可用下式表示：洗去。此条件可用下式表示：2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜图图9-5油滴（油滴（900）图图9-6 较大油滴（较大油滴（0。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.3.2 9.3.2 固体污垢分段去除过程中体系的能量固体污垢分段去除过程中体系的能量图图9-8 污垢粒子的势能污垢粒子的势能范德华范德华相吸能相吸能博恩博恩相斥能相斥能双电层双电层相斥能相斥能固体污垢粘附于固体污垢粘附于固体表面的状态固体表面的状态过渡状态的过渡状态的最大能垒最大能垒固体污垢完全固体污垢完全脱离的状态脱离的状态 为防止再附着为防止再附着Vmax应该尽量应该尽量高，若高，若Vmax/Vmax+Vmin大，则大，则污垢易脱离，且可阻止再附着，污垢易脱离，且可阻止再附着，对洗涤有利对洗涤有利2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.3.3 9.3.3 表面活性剂在固体污垢去除中的作用表面活性剂在固体污垢去除中的作用 图图9-9 表面活性剂在固体污垢去除中的润湿作用表面活性剂在固体污垢去除中的润湿作用段段固固固固界面的铺展界面的铺展 溶溶有有表表面面活活性性剂剂的的洗洗涤涤液液渗渗入入微微缝缝中中，表表面面活活性性剂剂以以疏疏水水基基吸吸附附于于固固体体和和固固体体污污垢垢表表面面，亲亲水水基基渗渗入入洗洗涤涤液液中中，形形成单分子膜。成单分子膜。若若洗洗涤涤液液为为水水，大大，L较较大大，不不利利于于渗渗透透，加加入入水水溶溶性性表表面面活活性性剂剂，减减小小，L减减小小，附附加加压压力力增增大大有有利利于于渗渗透。透。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.4 9.4 洗涤作用的影响因素洗涤作用的影响因素1.1.被洗织物和污垢的性质，以及污垢与织物之间的被洗织物和污垢的性质，以及污垢与织物之间的结合状态结合状态2.2.洗涤液的组成（洗涤剂溶液的性质）洗涤液的组成（洗涤剂溶液的性质）1 1）表面活性剂的性质和浓度；）表面活性剂的性质和浓度；2 2）助洗剂的性质和浓度；）助洗剂的性质和浓度；3 3）洗涤液中由被洗织物带入的悬浮物质）洗涤液中由被洗织物带入的悬浮物质(如泥土等如泥土等)的性质和浓度；的性质和浓度；4 4）洗涤液的）洗涤液的pHpH值；值；5 5）洗涤液的组成和性质在洗涤过程中发生的）洗涤液的组成和性质在洗涤过程中发生的变化变化.各种污垢以不同形式（悬浮、乳化、增溶）进入洗涤液中，洗涤剂成分被织各种污垢以不同形式（悬浮、乳化、增溶）进入洗涤液中，洗涤剂成分被织物、污垢等吸附，洗涤液中的组分与污垢发生化学反应等。物、污垢等吸附，洗涤液中的组分与污垢发生化学反应等。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜4.4.污垢、被洗物和洗涤液之间的相对数量等。污垢、被洗物和洗涤液之间的相对数量等。3.3.洗涤过程的物理和机械条件。洗涤过程的物理和机械条件。如：洗涤温度、洗涤时间、洗涤方式等。如：洗涤温度、洗涤时间、洗涤方式等。5.5.洗涤温度洗涤温度6.6.污垢质点大小污垢质点大小 污垢质点越大，越容易从表面除去。小于污垢质点越大，越容易从表面除去。小于0.1m0.1m的的指点很难出去。指点很难出去。固体污垢必须加以机械作用除去，因为固体的污垢质固体污垢必须加以机械作用除去，因为固体的污垢质点不是流体，由于污垢与被洗物表面粘附，洗涤液很难发生渗透作用，故须点不是流体，由于污垢与被洗物表面粘附，洗涤液很难发生渗透作用，故须机械作用帮助洗涤液渗透，从而减弱表面与污垢间的结合力，使污垢易脱离机械作用帮助洗涤液渗透，从而减弱表面与污垢间的结合力，使污垢易脱离提高洗涤温度一般来说对去污是有利的提高洗涤温度一般来说对去污是有利的。未未洗洗涤涤的的衣衣物物，忌忌用用开开水水浸浸泡泡，因因为为衣衣物物污污垢垢中中含含有有一一些些由由于于人人体体新新陈陈代代谢谢而而积积聚聚的的蛋蛋白白质质，这这种种污污垢垢遇遇到到高高温温后后会会发发生生蛋蛋白白质质的的变变性性作作用用，而而变变性性蛋蛋白白质质污污垢垢很很难难除除去去，如如长长期期下下去去，可可使使衣衣物物发发黄黄发发暗暗，遇遇潮潮还还易易发发霉霉。冷冷水水洗洗涤涤的的去去污污效效果果较较差差，但但过过高高的的洗洗涤涤温温度度可可能能会会由由于于临临界界胶胶束束浓浓度度的的提提高高，以以及及污污垢垢与与纤纤维维间间粘粘合合的增加而影响洗涤效果。的增加而影响洗涤效果。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜图图9-10 液流中表面上不同大小质点受力的情况液流中表面上不同大小质点受力的情况越靠近固体表面，液流的速度越靠近固体表面，液流的速度愈小，在固体表面处，液体流量为愈小，在固体表面处，液体流量为零，而离开表面的距离零，而离开表面的距离(d)(d)越大，则越大，则流速流速(u u)越大。因此大的质点不仅因越大。因此大的质点不仅因截面积大而承受较大的冲击力，而截面积大而承受较大的冲击力，而且因离表面较远处的液流速度高，且因离表面较远处的液流速度高，冲击力更大一些，而容易洗掉。冲击力更大一些，而容易洗掉。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.4.1 表面张力 大大多多数数优优良良的的洗洗涤涤剂剂溶溶液液均均具具有有较较低低的的表表面面张张力力与与界界面面张张力力。在在洗洗涤涤过过程程中中，表表面面活活性性剂剂能能使使洗洗涤涤液液也也具具有有较较低低的的表表面面张力，洗涤液的润湿性能好。张力，洗涤液的润湿性能好。在在液液体体油油污污的的去去除除过过程程中中，较较低低的的表表面面张张力力和和界界面面张张力力有有利于利于油污的乳化、加溶油污的乳化、加溶等作用，因而有利于洗涤。等作用，因而有利于洗涤。在在固固体体污污垢垢的的去去除除过过程程中中，具具有有低低的的表表面面张张力力和和界界面面张张力力的的洗洗涤涤液液能能更更好好的的深深入入固固体体污污垢垢于于固固体体的的固固-固固界界面面中中，有有利利于于洗涤液在洗涤液在固固-固界面的铺展固界面的铺展，使固体污垢容易去除。，使固体污垢容易去除。阳阳离离子子表表面面活活性性剂剂虽虽有有较较低低的的表表面面张张力力，表表面面活活性性也也较较好好，但但在在多多数数情情况况下下易易吸吸附附于于固固体体表表面面，使使固固体体表表面面疏疏水水，不不易易润润湿，易粘附油污湿，易粘附油污，有反洗涤作用，故不宜作洗涤剂组分。，有反洗涤作用，故不宜作洗涤剂组分。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.4.2 吸附作用吸附作用 表表面面活活性性剂剂在在污污垢垢和和被被洗洗物物表表面面吸吸附附，对对洗洗涤涤作作用用有有重重要要影影响响,使表面或界面的各种性质均发生变化。使表面或界面的各种性质均发生变化。对对液液体体污污垢垢的的洗洗涤涤作作用用可可产产生生有有利利的的影影响响:洗洗涤涤液液优优先先润润湿湿固固体体表表面面,导导致致界界面面张张力力降降低低，使使油油污污“卷卷缩缩”，从从而而有有利利于于油油污污的的清清洗洗，也也有有利利于于形形成成分分散散度度较较大大的的乳乳状状液液；同同时时所所形形成成的的界面膜强度较大界面膜强度较大，形成的乳状液稳定性较高，不易再沉积。，形成的乳状液稳定性较高，不易再沉积。表表面面活活性性剂剂在在固固体体污污垢垢质质点点上上的的吸吸附附比比较较复复杂杂，它它与与质质点点表面的性质和表面活性剂的类型、结构有密切关系。表面的性质和表面活性剂的类型、结构有密切关系。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜1.阴离子表面活性剂图9-11 炭黑在表面活性剂溶液中的电泳性质【14】1C14H29SO3Na；2C14H29O(C2H4)OH；3C14H29N(CH3)3Cl2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜污垢质点在水中带正电荷，污垢质点在水中带正电荷，如硫酸钡质点如硫酸钡质点。图图9-12 C12H25SO4Na对对BaSO4固体污垢去除的过程固体污垢去除的过程2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜2.阳离子表面活性剂（不适合作洗涤剂）一一般般固固体体在在水水中中带带负负电电，阳阳离离子子表表面面活活性性剂剂的的吸吸附附会会使使污污垢垢质质点点与与被被洗洗物物表表面面的的表表面面电电势势降降低低或或消消除除，不不利利于于洗洗涤涤，甚甚至其洗涤作用比纯水的还要差，即至其洗涤作用比纯水的还要差，即“反洗涤反洗涤”作用。作用。此此外外，阳阳离离子子表表面面活活性性剂剂在在固固体体表表面面的的吸吸附附，可可能能会会使使固固体体表表面面变变得得疏疏水水，而而不不利利于于润润湿湿，不不利利于于洗洗涤涤。吸吸附附了了阳阳离离子子表表面面活活性性剂剂的的固固体体表表面面更更易易吸吸引引污污垢垢质质点点和和油油污污，不不利利于于抗抗污污垢再沉积作用。垢再沉积作用。若若将将污污垢垢质质点点重重新新带带正正电电荷荷，须须耗耗费费大大量量的的价价格格高高的的阳阳离离子子表表面面活活性性剂剂。第第二二层层吸吸附附是是物物理理吸吸附附，浓浓度度低低时时，易易脱脱附附。因此，阳离子表面活性剂。因此，阳离子表面活性剂。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜3.非离子表面活性剂 非离子表面活性剂在各种不同纤维上的吸附情况也有不同。非离子表面活性剂在各种不同纤维上的吸附情况也有不同。a.a.非极性纤维非极性纤维(如聚丙烯纤维如聚丙烯纤维)上的吸附上的吸附,通过碳氢链间疏水作用通过碳氢链间疏水作用，疏水基朝向纤维表面，亲水基朝向水中，有利于纤维的润湿，疏水基朝向纤维表面，亲水基朝向水中，有利于纤维的润湿，有有利于洗涤利于洗涤。b.b.亲水性强的纤维（如棉纤维）亲水性强的纤维（如棉纤维）上的吸附上的吸附，亲水基上的醚键氧亲水基上的醚键氧原子与棉纤维表面的羟基原子与棉纤维表面的羟基形成氢键形成氢键，疏水基朝向水中，表面变得，疏水基朝向水中，表面变得疏水，不利于洗涤。疏水，不利于洗涤。非离子表面活性剂本身不带电，不受固体表面的电性影响非离子表面活性剂本身不带电，不受固体表面的电性影响。以以聚聚氧氧乙乙烯烯链链作作为为亲亲水水基基的的非非离离子子表表面面活活性性剂剂，聚聚氧氧乙乙烯烯链链可可通通过过醚醚键键与与水水分分子子形形成成氢氢键键，因因而而聚聚氧氧乙乙烯烯周周围围易易形形成成一一层层溶剂化的水膜，溶剂化的水膜，空间障碍空间障碍较大，有利于较大，有利于防止污垢质点再沉积防止污垢质点再沉积。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜4.两性离子表面活性剂 非非极极性性强强的的固固体体表表面面可可通通过过范范德德华华力力以以疏疏水水基基吸吸附附于于非非极极性性固固体体的的表表面面，以以亲亲水水的的阴阴离离子子头头和和季季铵铵阳阳离离子子头头伸伸进进水水相相，使非极性疏水表面变为亲水表面。使非极性疏水表面变为亲水表面。无论污垢固体的表面带何种电荷它都能吸附于其表面上，无论污垢固体的表面带何种电荷它都能吸附于其表面上，而不会产生聚沉现象。而不会产生聚沉现象。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜从表面活性剂的类型来看阴离子表面活性剂的洗涤性能较全面，性能最好；阴离子表面活性剂的洗涤性能较全面，性能最好；非离子表面活性剂次之；非离子表面活性剂次之；而阳离子型表面活性剂不宜用作洗涤剂。而阳离子型表面活性剂不宜用作洗涤剂。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.4.3 加溶作用 表面活性剂胶团对油污的增溶作用是自被洗物表面去除少量表面活性剂胶团对油污的增溶作用是自被洗物表面去除少量的液体油污的最重要的机理。的液体油污的最重要的机理。不溶于水的物质，因其性质各异而加溶于胶团的不同部位，不溶于水的物质，因其性质各异而加溶于胶团的不同部位，形成透明、稳定的溶液。胶团对于油污的增溶作用，实际上是将形成透明、稳定的溶液。胶团对于油污的增溶作用，实际上是将油污溶解于洗涤液中，从而使油污不可能再沉积，这将大大提高油污溶解于洗涤液中，从而使油污不可能再沉积，这将大大提高洗涤效果。洗涤效果。但是，除油污通过增溶作用的机理与事实不相符。但是，除油污通过增溶作用的机理与事实不相符。胶团的加溶作用并不是去污的主要因素，而表面活性才是影胶团的加溶作用并不是去污的主要因素，而表面活性才是影响洗涤的主要因素。响洗涤的主要因素。油油污污的的加加溶溶过过程程是是经经“卷卷缩缩”机机理理脱脱离离表表面面，形形成成悬悬浮浮的的油油滴，然后再加溶于胶团中。滴，然后再加溶于胶团中。即加溶作用发生在油污卷缩之后。即加溶作用发生在油污卷缩之后。浓度大于浓度大于cmccmc浓度在浓度在cmccmc以下以下2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜 注注：非非离离子子表表面面活活性性剂剂作作洗洗涤涤剂剂时时，cmccmc很很低低，洗洗涤涤过过程程中中油油污污去去除除程程度度在在cmccmc以以上上时时随随表表面面活活性性剂剂浓浓度度增增加加，油油污污去去除除程程度增加，这表明，度增加，这表明，加溶作用在洗涤过程中是重要的影响因素加溶作用在洗涤过程中是重要的影响因素；在在局局部部集集中中使使用用较较大大量量的的洗洗涤涤剂剂时时(如如在在衣衣物物上上抹抹肥肥皂皂，或或在在某某一一部部位位洒洒上上干干的的洗洗衣衣粉粉搓搓洗洗，以以及及用用香香皂皂洗洗脸脸、洗洗手手)，加溶作用可能成为洗涤油污的主要因素加溶作用可能成为洗涤油污的主要因素。总总之之，通通常常的的洗洗涤涤过过程程中中使使用用cmccmc较较大大的的阴阴离离子子表表面面活活性性剂剂作作洗洗涤涤剂剂时时，表表面面活活性性剂剂胶胶团团的的加加溶溶作作用用往往往往不不是是影影响响液液体体油油污污去去除除的的主主要要因因素素。当当使使用用临临界界胶胶团团浓浓度度较较小小的的非非离离子子表表面面活活性性剂剂作作洗洗涤涤剂剂时时，加加溶溶作作用用可可能能是是影影响响液液体体油油污污去去除除的的重重要要因素。因素。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜 具具有有高高表表面面活活性性的的表表面面活活性性剂剂，可可以以最最大大限限度度地地降降低低油油/水水界界面面张张力力，只只要要很很小小的的机机械械功功(略略作作搅搅动动)即即可可乳乳化化。在在降降低低界界面面张张力力的的同同时时，发发生生界界面面吸吸附附，有有利利于于乳乳状状液液的的稳稳定定，油油污污质质点点不不再再沉沉积积于于固固体体表表面面。因因此此，最最好好选选用用阴阴离离子子表表面面活活性性剂剂做做洗洗涤涤剂剂，由由于于界界面面吸吸附附作作用用使使界界面面带带电电，有有助助于于通通过电性斥力阻止油污液体再吸附于固体表面。过电性斥力阻止油污液体再吸附于固体表面。油油污污质质点点的的乳乳化化和和分分散散不不足足以以有有效效完完成成洗洗涤涤过过程程，洗洗涤涤过过程程必必须须着着眼眼于于降降低低污污垢垢和和被被洗洗物物之之间间的的结结合合力力。乳乳化化和和加加溶仅在防止污垢再沉积方面起作用。溶仅在防止污垢再沉积方面起作用。9.4.4 乳化作用2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.4.5 液晶形成机理水水合合后后的的表表面面活活性性剂剂在在洗洗涤涤过过程程中中能能渗渗入入脂脂肪肪醇醇类类极极性性油油污污内内，形形成成三三组组分分液液晶晶，从从而而使使油油污污很很容容易易被被洗洗涤涤液液溶溶解解而而除除去去。形形成成的的这这种种液液晶晶是是粘粘度度相相当当大大的的透透明明物物体体，为为了了顺顺利利除除去去油油污污，应施以一定的机械力。应施以一定的机械力。表表面面活活性性剂剂与与极极性性油油污污形形成成的的液液晶晶可可看看作作低低共共熔熔物物，其其低低共共荣点远低于洗涤温度。荣点远低于洗涤温度。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.4.7 化学反应去污机理粘附在衣服上的粘附在衣服上的脂肪酸类油污脂肪酸类油污在碱性洗涤液中能发生皂化反在碱性洗涤液中能发生皂化反应，生成水溶性脂肪酸盐，从衣服上脱落下来溶入洗涤液而被除应，生成水溶性脂肪酸盐，从衣服上脱落下来溶入洗涤液而被除去，并且还可乳化、增溶、形成液晶等作用从衣服上带走与脂肪去，并且还可乳化、增溶、形成液晶等作用从衣服上带走与脂肪酸共存的其他油性油污。酸共存的其他油性油污。9.4.6 结晶聚合体破坏机理粘附在衣服上的粘附在衣服上的烃和甘油烃和甘油形成结晶集合体，它不能与表面活形成结晶集合体，它不能与表面活性剂水溶液形成液晶，但表面活性剂水溶液可渗入这种结晶集合性剂水溶液形成液晶，但表面活性剂水溶液可渗入这种结晶集合体内，使结晶破坏，导致污垢分散而除去。体内，使结晶破坏，导致污垢分散而除去。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.4.8 泡沫作用 洗洗涤涤作作用用与与泡泡沫沫作作用用没没有有直直接接关关系系，但但在在某某些些场场合下，泡沫还是有助于去除油污的。合下，泡沫还是有助于去除油污的。例：例：手洗餐具时，洗涤液的泡沫可把洗下来的油滴携带走；手洗餐具时，洗涤液的泡沫可把洗下来的油滴携带走；擦擦洗洗地地毯毯时时，地地毯毯香香波波的的泡泡沫沫有有助助于于带带走走尘尘土土等等固固体体粒粒子样的污垢。子样的污垢。泡沫有时可以作为洗涤液是否有效的泡沫有时可以作为洗涤液是否有效的个标志。个标志。因因为为脂脂肪肪性性油油污污对对洗洗涤涤液液的的起起泡泡力力有有抑抑制制作作用用，当当脂脂肪肪性性油油污污过过多多而而洗洗涤涤剂剂的的加加入入量量不不够够时时，洗洗涤涤液液就就不不会会生生成成泡泡袜袜，并并使使原原有有的的泡泡沫沫消消失失，这这标标志志洗洗涤涤液液中中的的洗洗涤涤剂剂量量不不够够，应添加或另外配制洗涤液。应添加或另外配制洗涤液。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.4.9 表面活性剂疏水基链长图图9-13 烷基硫酸钠的洗涤曲线（烷基硫酸钠的洗涤曲线（55）一般，碳氢链愈长者，洗涤性能愈好。链过长者，溶解度一般，碳氢链愈长者，洗涤性能愈好。链过长者，溶解度度变差，洗涤性能也降低。度变差，洗涤性能也降低。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜 图图9-14钠皂的洗涤曲线钠皂的洗涤曲线(38)图图9-15 钠皂的洗涤曲线钠皂的洗涤曲线(55)为为达达到到良良好好的的洗洗涤涤作作用用，表表面面活活性性剂剂亲亲水水基基与与亲亲油油基基应应达达到到适适当当的的平平衡衡。作作洗洗涤涤剂剂的的表表面面活活性性剂剂，HLB值值在在1315为宜为宜。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.4.10 洗涤剂的浓度l浓度过低，将影响洗涤过程中织物的润湿，污垢浓度过低，将影响洗涤过程中织物的润湿，污垢的取代、分散和乳化增溶，从而降低洗涤效果。的取代、分散和乳化增溶，从而降低洗涤效果。l但洗涤剂的浓度也不是越高越好，因为过高的浓但洗涤剂的浓度也不是越高越好，因为过高的浓度不但造成浪费，而且洗涤效果还不如适当浓度度不但造成浪费，而且洗涤效果还不如适当浓度的好。的好。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.5 洗涤力的测定测定方法仍然是两种：1采用人工污垢测定去污力 2采用天然污垢测定去污力。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.5.1 采用人工污垢测定去污力日本标准的棉布污染液组成如下：牛脂高度硬化油 1份 液态石蜡 3份 碳 黑 0.50.8份 四氯化碳 800份 2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜式中，R。原白布反射华Rs污布反射率Rw洗涤后的污布反射牢2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜我国工染液组成为；混合油 5g卯磷脂 10g碳黑污液 500mI50乙醇 50mI2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.5.2采用自然污垢测定去污力 美国的洗涤剂厂常用白衬衫试验法：美国的洗涤剂厂常用白衬衫试验法：星星期期一一至至星星期期五五每每天天早早晨晨发发给给经经选选择择的的试试验验人人员员白白衬衬衫衫一一件件穿穿上上，晚晚上上交交回回，洗洗涤涤后后第第二二天天早早晨晨再再穿穿上上。一一件件衬衬衫衫必必须须用用同同一一种种被被评评价价的的洗洗涤涤剂剂来来洗洗涤涤。穿穿着着试试验验要要持持续续2 2个个月月，然然后后剪剪下下衣衣领领，与与用用标标唯唯洗洗涤涤剂剂洗洗涤涤的的衬衬衫衫进进行行比比较较和和评评级级，并并且且可可用用数数值值加加以以表示。表示。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜9.6 干洗 洗涤用的溶剂洗涤用的溶剂主要是轻石油烃，主要成分是正癸主要是轻石油烃，主要成分是正癸烷为主的脂肪烃，还可以氯化烃等有机溶剂作溶剂。烷为主的脂肪烃，还可以氯化烃等有机溶剂作溶剂。干洗干洗是指在有机溶剂中洗涤，是利用溶剂的溶解力是指在有机溶剂中洗涤，是利用溶剂的溶解力和表面活性剂的加溶能力去除织物表面的污垢。和表面活性剂的加溶能力去除织物表面的污垢。2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜能能溶溶解解于于洗洗涤涤用用溶溶剂剂中中，形形成成反反胶胶团团后后，要要有有足足够够的加溶水的能力；的加溶水的能力；能能很很好好的的分分散散固固体体污污垢垢，使使污污垢垢在在有有机机溶溶剂剂中中具具有有好的悬浮稳定性；好的悬浮稳定性；在洗涤物和过滤器上残留吸附量小；在洗涤物和过滤器上残留吸附量小；无异味无异味,对洗涤物无不良影响对洗涤物无不良影响,对金属无腐蚀性等。对金属无腐蚀性等。用于干洗的表面活性剂应具备以下条件：2024/7/13上一内容下一内容回主目录化学工程学院：宗丽娜化学工程学院：宗丽娜 石油碳酸盐、亚烷基苯磺酸钠石油碳酸盐、亚烷基苯磺酸钠(或胺盐或胺盐)、琥珀、琥珀酸酸磺酸钠，烷基酚、脂肪酰胺，脂肪醇磷酸酯等酸酸磺酸钠，烷基酚、脂肪酰胺，脂肪醇磷酸酯等的聚氧乙烯化物和山梨醇酯的聚氧乙烯化物和山梨醇酯 干洗中所使用的表面活性剂2024/7/13